DE3203196A1 - Verfahren zum verbinden eines aus mehreren lagen bestehenden eisenkerns - Google Patents

Description

• Kennwort: Trafo-Kunststoffverbinder
• Verfahren zum Verbinden eines aus mehreren Lagen bestehenden Eisenkerns Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines aus mehreren Lagen bestehenden Eisenkerns vorzugsweise aus Dynamoblechen für Transformatoren, Transduktoren, Drosselspulen, Elektromotoren, Generatoren oder dergleichen, wobei im Eisenkern mindestens ein Kanal vorgesehen wird.
• Mit diesem Oberbegriff wird auf einen Stand der Technik Bezug genommen, wie er bei Eisenkernen, insbesondere bc?i r Schichtkernen, aus der DE-OS 27 43 148 und der DE-OS 28 05 333 bekannt geworden ist.
• Aus der DE-OS 27 43 148 sind Eisenkerne bekannt, die aus Eisenblechen aufgebaut sind. Diese Blechpakete werden mittels durch Bohrungen hindurchführbare Verbindungsmittel wie Nieten, Schrauben, Gewindestangen zusammengehalten. Aus der DE-OS 28 Q5 333 sind ebenfalls Verbinduncjsmitt-el bekannt geworden, wobei ciie Blechlagen durch Schweißen oder Kleben verbunden werden.
• Nachteilig wirkt sich bei allen obengenannten metallischen Verbindungsmitteln die durch die Schrauben, Niete, Gewindestangen, Schweißung entstehende magnetische Flußänderung im Kern aus, die zu erhöhter Feldlinienkonzentration und damit zur Erwärmung führt. Hinzu kommt, daß alle bekannten Verbindungsmittel große Vorbereitungszeiten der Bleche bzw. Montagezeiten zu Blechpaketen erfordern. So erfordert beispielsweise die Herstellung einer Klebeverbindung eine Aktivierung der Klebeflächen vor dem Auftragen des Klebstoffes,um die Adhäsion zwischen Klebstoff und den Oberflächen der zu verbindenden Teile vollwirksam werden zu lassen. Dies ist bei der großen Anzahl der zu verbindenden Blechlagen eines Transformators kostenungünstig.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die obengenannten Nachteile nicht aufweist und mit dem ohne große Vc£bindungs- Vorbereitunys- und MontaSizeiten eine Verbindung der Blechlagen erreichbar ist.
• Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß mindestens ein Kanal des Eisenkerns mit einem Kunststoff ausgefüllt wird.
• Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verbindungsmittel wird die obengenannte Aufgabe in besonders zweckmäßiger Art und Weise gelöst. So wird beispielsweise durch das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Verbindung ohne große Verbindungs-Vorbereitungszeiten erreicht. Dabei wird der Kunststoff in die Kanäle eingespritzt.
• Darüber hinaus ist von wesentlicher Bedeutung, daß durch das Verbindungsmittel Kunststoff keine magnetische Flußänderung im Kern erzeugt wird. Dies ist durch die elektrische Isolationseigenschaft bzw. die niedrige magnetische Leitfähigkeit (Permeabilität) des Kunststoffes bedingt.
• Auch kann durch beliebige geometrische Gestaltung der Kanäle wie beispielsweise rund, oval, vieleckig, eine Verdrehsicherung vorgesehen werden. Dies ist bei kleinen Blechpaketabmessungen mit einem Kanal zwingend erforderlich.
• Als vorteilhaft hat sich ein Kunststoff aus der Gattung der Thermoplaste erwiesen, wobei Dauergebrauchstemperaturbereich und mechanische Eigenschaften nach den Erfordernissen des jeweiligen Anwendungsfalles des Eisenkerns zu bestimmen sind. Lineare oder vernetzte Schäume wie z.B.
• Polyurethane, sind ebenfalls vorteilhaft.
• Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sowie die Unteransprüche.
• Es veranschaulicht: Fig. 1 einen geschichteten Eisenkern des Kerntyps für einen Transformator, der aus einzelnen Quadern aufgebaut ist.
• Fig. 2 eine schematische Darstellung des Einspritzvorganges.
• In Fig. 1 ist ein geschichteter Eisenkern in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Der Eisenkern 10 baut sich aus vier Einzelmodulen 11 auf, die Blechlagen 12 aufweisen. Die Blechlagen 12 weisen eine Isolation 13 auf.
• Die Aufschichtung und Ausrichtung der Blechlagen 12 erfolgt in der in Fig. 2 veranschaulichten Vorrichtung 14.
• Die Vorrichtung 14 ist vorzugsweise in einer Blechschneide-und Stapelmaschine integriert. Durch die Seitenteile 15 werden die Blechlagen 12 über ihre Außenkontur 16 in ihrer Lage so fixiert, daß eine Verschiebung bzw. Verdrehung nicht mehr erfolgen kann. Diese Fixierung der Lage an der Außenkontur 16 wird durch das Verbindungsmittel nach der Erfindung ermöglicht, da eine genaue Lagebestimmung nach den durch die Bohrungen 17 gebildeten Kanäle 18 aufgrund des Fließverhaltens des Thermoplastes nicht erfolgen muß.
• In dem Unterteil 19 der Vorrichtung 14 sind Ausnehmungen 20 vorgesehen. Die Höhe 21 der Ausnehmungen 20 entspricht dabei 0,25 bis 0,5 des Wertes des Durchmessers 22 der Bohrung 17. Die durch die Ausnehmungen 20 gebildete Kopf form 23 hat eine 1,8 bis 2,5 mal größere Fläche 24 als die Querschnittsfläche 25 des Durchmessers 22. Bei hohem Anpreßdruck ergibt sich somit eine dichte und feste Verbindung. Durch den Stempel 26 erfolgt eine Pressung des Blechpaketes 27 mit einer der Formzuhaltekraft entsprechenden Größe. In dem Stempel 26 sind Ausnehmungen 28 entsprechend den Ausnehmungen 20 des Unterteils 19 angeordnet. Über die als konische Bohrung 29 ausgebildete Düse 30, die eine Verbindungsöffnung zum Stempel 26 hat, erfolgt über den Verteilerstern 31 die Einspritzung des durch Heizbänder 33 plastifizierten Kunststoffes 35. Dabei wird der geschmolzene Kunststoff 35 unter Druck in die Kanäle 18 der geschlossenen Vorrichtung 14 gespritzt. Eine entsprechende Spritzkraft wird mittels eines Kolbens 34 oder einer Schnecke ausgeübt.
• Durch in der Vorrichtung 14 vorgesehene Kühlschlangen 32 wird die Nachdruck- und die Kühlzeit zur Abkühlung bzw. Verfestigung des Thermoplastes verringert. Die über den Einspritzvorgang gesteuerte taktmäßige Verschiebung der Vorrichtung 14 mittels Hydraulikzylinder 36 ermöglicht in einfachster Art und Weise eine vollautomatische Fließfertigung.
• Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung wird über eine Verbindungsöffnung ein Kunststoffgranulat 35 in die Ausnehmungen 20, 28 und die Kanäle 18 gefüllt und die Vorrichtung 14 mit dem Blechpaket 27 erhitzt.
• Auf das plastifizierte Granulat wird mittels einer nicht näher dargestellten Schließeinheit eine Schließkraft entsprechender Größe geübt.
• Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft in einfachster Art und Weise ein aus mehreren Lagen bestehender Eisenker.n,vorzugsweise aus Dynamoblechen für Transformatoren, Transduktoren, Drosselspulen, Elektromotoren, Generatoren oder dergleichen, wobei im Eisenkern mindestens ein Kanal vorgesehen isttgebildet, bei dem der Kanal 18 mit einem Kunststoff 35 ausgefüllt ist.

Claims (5)

2. Patentansprüche rz C11 Verfahren zum Verbinden eines aus mehreren Lagen bestehenden Eisenkerns,vorzugsweise aus Dynamoblechen, für Transformatoren, Transduktoren, Drosseispulen, Elektromotoren, Generatoren oder dergleichen, wobei im Eisenkern mindestens ein Kanal vorgesehen dadurch gekennzeichnet,daß der Kanal (18) mit einem Kunststoff (35) ausgefüllt 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff(35) in die Kanäle (18) eingespritzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff (35) ein Thermoplast ist.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3-, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Löcher (17) zur Kanalbildung ausgescanzt werden, danach die Bleche (12) mit ihren Isolationsschichten (13) aufeinander geschichtet werden und anschließend die von den Löchern (17) gebildeten Kanäle (18) mit Kunststoff (q5) ausgefüllt werden.
5. 5. Aus mehreren Lagen bestehender Eisenkern, vorzugsweise aus Dynamoblechen für Transformatoren, Transduktoren, Drosselspulen, Elektromotoren, Generatoren oder dergleichen, wobei im Eisenkern mindestens ein Kanal vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (18) mit einem Kunststoff (35) ausgefüllt ist.